本发明涉及柴油添加剂技术，尤其涉及一种十六烷值改进剂及其制备方法。
背景技术：
十六烷值表示柴油在压燃式发动机中的着火性质。十六烷值高，表示该燃料着火性好，发火延迟期短，发动机工作平稳，同时nox大大下降。反之，十六烷值低，燃料着火困难，延迟期长，大量燃料同时燃烧引起燃烧室压力剧增，使发动机工作粗暴。所以使用十六烷值合适的柴油对发动机的使用寿命和排放都很重要。gb/t386-91中规定了十六烷值的测定方法。使用的是可连续改变压缩比的专用单缸柴油发动机。以正十六烷(十六烷值规定为100)和七甲基壬烷混合成不同十六烷值的标准燃料，采用同期闪火法测定。该方法试验材料消耗大，费用高，周期长，在条件不足的单位较难实现。
随着能源的日趋紧张，节能问题越来越受到人们的普遍重视。目前，世界各国的炼油厂普遍采用催化裂化二次加工工艺，以提高轻质油的产量。重油催化裂化技术的开发推广，使得二次加工柴油馏分质量下降，表现为十六烷值低，安定性变差。但是，由于直馏柴油的产量有限，再加上新开发油田的原油较重，使我国市售柴油十六烷值普遍达不到要求。因而改进二次加工柴油的燃烧性能，提高十六烷值势在必行。用溶剂抽提和加氢等特殊工艺可以提高柴油十六烷值，但耗资巨大，经济上不合算。加入柴油十六烷值改进剂来提高柴油十六烷值被认为是一种既经济又有效的方法。但是目前对于十六烷值改进剂的作用机理还不十分清楚，而且现在应用的一些十六烷值改进剂中含有n或者s等影响大气的排放元素，因此应加强对高效、经济、清洁的多功能十六烷值改进剂的研究。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对目前十六烷值改进剂中含有n或者s等影响大气的排放元素的问题，提出一种十六烷值改进剂的制备方法，该方法制备的到的十六烷值改进剂加人柴油中，可参与烃类燃油分子着火前的退化分支反应，有效地改变了链式反应的引发过程，可缩短柴油的化学滞燃期，提高十六烷值，因而发动机起动容易、工作柔和。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种十六烷值改进剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、向装有搅拌器、温度计及滴液漏斗的三口烧瓶中加入一定量的98％浓硫酸和适量的尿素及硫酸铵，控制循环水浴的温度，激烈搅拌下滴加一定量的65％浓硝酸；
步骤2、待稳定后，在此温度下缓慢滴加乙二醇；
步骤3、充分反应后，将反应液倾入分液漏斗中，静置分层，上层的酯液为浅黄色；下层酸液用20-40ml氯仿分2-5次萃取，将萃取液与酯液合并，用1-5％碳酸钠溶液中和至中性，最后用无水硫酸钠干燥；
步骤4、减压蒸出氯仿，即可得到较高纯度的乙二醇二硝酸酯。
进一步地，步骤1的反应温度为5-10℃，温度升高，反应的平衡常数减小，反应收率低；且硝酸的氧化性变强，会氧化乙二醇，生成红棕色氮氧化物，致使目标产物的收率降低。
进一步地，硝酸与乙二醇的摩尔比为2-5∶1、反应时间2-4h。
进一步地，硫酸与硝酸的摩尔比选为2-4∶1，反应时间2-4h.
本发明的另一个目的还公开了一种十六烷值改进剂，采用上述方法制备而成。
本发明十六烷值改进剂加人柴油中可参与烃类燃油分子着火前的退化分支反应，有效地改变了链式反应的引发过程，可缩短柴油的化学滞燃期，提高十六烷值，因而发动机起动容易、工作柔和。与现有技术相比较具有以下优点：
1)这种结构具有较好的稳定性，不易水解和皂化，尤适于船用柴油机的使用，因而具有独特的优点。
2)具有粘度低、凝点低、饱和蒸汽压高、闪点接近等优点，因而对柴油雾化和燃烧前的物理准备过程较为有利。
3)制备简单、可靠、成本低，与柴油具有良好的互溶性，对柴油机气缸无腐蚀作用，具有良好的理化特性。
4)不仅具有明显缩短着火滞燃期和改善燃烧特性的效果，而且具有降低油耗率和烟度的效果，因而是一种多功能的柴油十六烷值改进剂。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种十六烷值改进剂，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、向装有搅拌器、温度计及滴液漏斗的三口烧瓶中加入一定量的98％浓硫酸和适量的尿素及硫酸铵，控制循环水浴的温度，激烈搅拌下滴加一定量的65％浓硝酸；
步骤2、待稳定后，在此温度下缓慢滴加乙二醇；
步骤3、充分反应后，将反应液倾入分液漏斗中，静置分层，上层的酯液为浅黄色；下层酸液用20-40ml氯仿分2-5次萃取，将萃取液与酯液合并，用1-5％碳酸钠溶液中和至中性，最后用无水硫酸钠干燥；
步骤4、减压蒸出氯仿，即可得到较高纯度的乙二醇二硝酸酯。
步骤1的反应温度为5℃，温度升高，反应的平衡常数减小，反应收率低；且硝酸的氧化性变强，会氧化乙二醇，生成红棕色氮氧化物，致使目标产物的收率降低。
硝酸与乙二醇的摩尔比为2∶1、反应时间4h。
硫酸与硝酸的摩尔比选为2∶1，反应时间4h。
本发明十六烷值改进剂加人柴油中可参与烃类燃油分子着火前的退化分支反应，有效地改变了链式反应的引发过程，可缩短柴油的化学滞燃期，提高十六烷值，因而发动机起动容易、工作柔和。与现有技术相比较具有以下优点：1)这种结构具有较好的稳定性，不易水解和皂化，尤适于船用柴油机的使用，因而具有独特的优点。2)具有粘度低、凝点低、饱和蒸汽压高、闪点接近等优点，因而对柴油雾化和燃烧前的物理准备过程较为有利。3)制备简单、可靠、成本低，与柴油具有良好的互溶性，对柴油机气缸无腐蚀作用，具有良好的理化特性。4)不仅具有明显缩短着火滞燃期和改善燃烧特性的效果，而且具有降低油耗率和烟度的效果，因而是一种多功能的柴油十六烷值改进剂。
实施例2
本实施例公开了一种十六烷值改进剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、向装有搅拌器、温度计及滴液漏斗的三口烧瓶中加入一定量的98％浓硫酸和适量的尿素及硫酸铵，控制循环水浴的温度，激烈搅拌下滴加一定量的65％浓硝酸；
步骤2、待稳定后，在此温度下缓慢滴加乙二醇；
步骤3、充分反应后，将反应液倾入分液漏斗中，静置分层，上层的酯液为浅黄色；下层酸液用20-40ml氯仿分2-5次萃取，将萃取液与酯液合并，用1-5％碳酸钠溶液中和至中性，最后用无水硫酸钠干燥；
步骤4、减压蒸出氯仿，即可得到较高纯度的乙二醇二硝酸酯。
步骤1的反应温度为10℃，温度升高，反应的平衡常数减小，反应收率低；且硝酸的氧化性变强，会氧化乙二醇，生成红棕色氮氧化物，致使目标产物的收率降低。
硝酸与乙二醇的摩尔比为5∶1、反应时间2h。
硫酸与硝酸的摩尔比选为3∶1，反应时间2h。
本发明十六烷值改进剂加人柴油中可参与烃类燃油分子着火前的退化分支反应，有效地改变了链式反应的引发过程，可缩短柴油的化学滞燃期，提高十六烷值，因而发动机起动容易、工作柔和。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。